Контроль пуговиц из ненасыщенной полиэфирной смолы

Контроль качества пуговиц из ненасыщенной полиэфирной смолы (НПС)

Введение
Пуговицы из ненасыщенной полиэфирной смолы (НПС) широко используются в легкой промышленности благодаря своей декоративности, разнообразию форм и цветов, а также относительно низкой стоимости производства. Однако, для обеспечения их надежности, безопасности для потребителя и соответствия эстетическим требованиям необходим строгий контроль качества на всех этапах производства. Данная статья рассматривает ключевые аспекты контроля качества готовых пуговиц из НПС.

1. Объекты испытаний

Объектами испытаний являются готовые пуговицы, произведенные методом литья под давлением или центробежного литья из композиций на основе ненасыщенной полиэфирной смолы. Контролю подлежат:

• Готовые изделия: Пуговицы всех типов (с 2 или 4 отверстиями, на ножке, декоративные, для верхней одежды, белья и т.д.), различных размеров, форм, цветов и с различными видами декора (окрашенные в массе, с нанесенными покрытиями, инкрустацией).
• Критические параметры: Основное внимание уделяется свойствам, непосредственно влияющим на функциональность, долговечность и безопасность пуговицы в процессе эксплуатации на изделии и при уходе за ним.

2. Область испытаний

Контроль качества пуговиц из НПС охватывает широкий спектр характеристик:

• Физико-механические свойства:
  • Прочность на разрыв (для ушка/ножки).
  • Прочность на сдвиг (для отверстий или креплений).
  • Твердость поверхности.
  • Ударная вязкость (сопротивление раскалыванию/растрескиванию).
  • Износостойкость поверхности (имитация трения).
  • Устойчивость к деформации под нагрузкой.
• Свойства поверхности и внешний вид:
  • Цвет (соответствие эталону, однородность партии).
  • Глянец (соответствие эталону, однородность).
  • Наличие поверхностных дефектов: раковины, поры, трещины, сколы, вмятины, следы от литников, неотвержденные участки, вздутия.
  • Качество краев и отверстий (отсутствие заусенцев, сколов).
  • Качество нанесенных покрытий (лаков, металлизаций) – адгезия, равномерность, отсутствие пузырей, отслоений.
• Химическая стойкость и устойчивость к воздействиям:
  • Устойчивость к стирке (в различных режимах, с моющими средствами).
  • Устойчивость к химической чистке (обычным растворителям).
  • Устойчивость к воздействию пота (имитация).
  • Устойчивость к УФ-излучению (цветостойкость, сохранение свойств).
  • Устойчивость к старению (термостарение).
• Безопасность и гигиеничность:
  • Миграция вредных веществ (формальдегид, тяжелые металлы, остаточный стирол и другие мономеры) – в соответствии с нормативными требованиями (например, REACH, Oeko-Tex Standard 100).
  • Содержание никеля (для металлизированных покрытий, если применимо).
• Функциональность:
  • Легкость продевания нити через отверстия.
  • Надежность удержания на ткани (для пуговиц на ножке).

3. Методы испытаний

Испытания проводятся с использованием стандартизированных и специализированных методов:

• Визуальный осмотр: Проводится при хорошем освещении (дневном или искусственном стандартизированном), часто с использованием лупы или микроскопа малого увеличения для выявления мелких дефектов поверхности и краев. Оценка цвета и глянца – визуально по эталонным образцам или инструментально.
• Механические испытания:
  • Прочность на разрыв/сдвиг: Используются специализированные динамометры или универсальные испытательные машины. Пуговица закрепляется соответствующим образом (за ушко/ножку или за отверстия), и к ней прикладывается растягивающая или сдвигающая сила до разрушения. Фиксируется максимальное усилие.
  • Твердость: Метод Шора (тип D или А в зависимости от твердости) с использованием твердомеров. Измеряется сопротивление вдавливанию индентора.
  • Ударная вязкость: Используются маятниковые копры. Образец (или имитация участка пуговицы) закрепляется, и по нему наносится удар бойком маятника. Фиксируется энергия, поглощенная при разрушении.
  • Устойчивость к деформации: Пуговица помещается под статическую нагрузку определенное время. После снятия нагрузки измеряется остаточная деформация.
• Испытания на стойкость:
  • Стирка/химчистка: Используются лабораторные стиральные машины (LaunderOmeter) или аппараты для химической чистки согласно стандартным программам и рецептурам моющих средств/растворителей. После цикла(ов) оценивается изменение внешнего вида, прочности, цвета.
  • УФ-стойкость: Используются климатические камеры или ксеноновые лампы, излучающие УФ-свет, при заданных температуре и влажности. Оценивается изменение цвета (по серой шкале или инструментально) и появление трещин/деградации поверхности.
  • Пот: Пуговицы выдерживаются в искусственном потовом растворе при заданной температуре. Оценивается изменение цвета, коррозия металлических элементов (если есть), целостность поверхности.
  • Термостарение: Выдержка пуговиц в термостате при повышенной температуре в течение определенного времени. Оценка изменения цвета, деформации, растрескивания, прочности.
• Химический анализ:
  • Миграция веществ: Пуговицы выдерживаются в модельных растворах (искусственный пот, слюна, вода/спирт в зависимости от норматива) при заданных условиях. Полученный раствор анализируется методами ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) на содержание формальдегида, стирола, ГХ-МС (газовая хроматография-масс-спектрометрия) на другие ЛОС, ААС/ИСП-МС (атомно-абсорбционная/эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой) на тяжелые металлы.
  • Содержание никеля: Методом ICP-MS или EN 1811 (тест на выделение никеля в искусственный пот).
• Испытание покрытий:
  • Адгезия: Метод решетчатого надреза (нанесение сетки ножом и тест на отслаивание липкой лентой), метод отслаивания.
  • Стойкость к истиранию: Используются приборы типа Табер-абразив или ротационные абразивные машины (например, Sutherland Rub Tester). Оценивается количество циклов до проявления подложки или видимого повреждения.

4. Испытательное оборудование

Для проведения указанных испытаний требуется специализированное оборудование:

1. Контроль внешнего вида:
   • Стандартные источники света (D65, TL84 и др.).
   • Смотровые кабины с нейтральным фоном.
   • Лупы, стереомикроскопы.
   • Спектрофотометры/колориметры для объективного измерения цвета и глянца.
2. Механические испытания:
   • Универсальные испытательные машины (с датчиками силы разного диапазона).
   • Специализированные приспособления для крепления пуговиц (зажимы для ножек, штифты для отверстий).
   • Твердомеры Шора (типов D и A).
   • Маятниковые копры (типа Шарпи или Изод).
3. Испытания на стойкость:
   • Лабораторные стиральные машины (LaunderOmeter).
   • Аппараты для испытаний на стойкость к химической чистке.
   • Климатические камеры (УФ-излучение, температура, влажность).
   • Ксеноновые лампы (ускоренное УФ-старение).
   • Термостаты/сушильные шкафы.
   • Инкубаторы для испытаний в искусственном поту.
4. Химический анализ:
   • Системы ВЭЖХ с УФ и/или флуоресцентным детектором.
   • ГХ-МС системы.
   • Атомно-абсорбционные спектрометры (ААС).
   • Спектрометры с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС).
   • Шейкеры, водяные бани, точные весы для подготовки проб.
5. Испытания покрытий:
   • Приборы для нанесения решетчатого надреза (регулируемые ножи).
   • Стандартизированная липкая лента (например, по ISO 2409).
   • Абразиметры (Табер, Sutherland или аналоги).
   • Приборы для испытаний на изгиб/отслаивание.

Заключение
Эффективный контроль качества пуговиц из ненасыщенной полиэфирной смолы требует комплексного подхода, охватывающего все критические аспекты их эксплуатации. Система испытаний должна включать как визуальный осмотр на наличие дефектов, так и объективные инструментальные методы оценки физико-механических свойств, стойкости к различным воздействиям и безопасности. Использование стандартизированных методов испытаний и соответствующего точного оборудования является залогом получения достоверных результатов, позволяющих производителям гарантировать высокое качество и надежность своей продукции, а потребителям – безопасность и эстетичность изделий. Регулярный входной контроль сырья и выходной контроль готовой продукции, основанный на описанных принципах, является неотъемлемой частью успешного производства пуговиц из НПС.